تصویربرداری مادون قرمز برای اندازه گیری عملکرد گلیمفاتیک

تصویربرداری مادون قرمز برای اندازه گیری عملکرد گلیمفاتیک

تصویربرداری ردیاب مادون قرمز پویا از تجهیزات مقرون به صرفه و در دسترس برای به دست آوردن وضوح زمانی لازم برای ارزیابی شار گلیمفاتیک در مغز استفاده می کند.

با مهندس شکوفه ساتری

 

سیستم گلیمفاتیک تبادل مایعات را در سیستم عصبی مرکزی تسهیل می کند و مواد زائد محلول را پاک می کند. این حرکت سازمان‌یافته از نظر تشریحی عمدتاً در طول خواب اتفاق می‌افتد و توسط سلول‌های عصبی آستروگلیال از طریق کانال‌های آبی به نام آکواپورین پشتیبانی می‌شود. این کانال ها مسیرهای اطراف عروقی را می پوشانند و مایع مغزی نخاعی و تبادل مایع بین بافتی را در سراسر مغز تسهیل می کنند.

اختلال عملکرد لنفاوی در بسیاری از شرایط پاتولوژیک، از جمله بیماری آلزایمر، آسیب مغزی تروماتیک و سکته نقش دارد. روش های موجود برای ارزیابی عملکرد گلیمفاتیک چالش برانگیز بوده است. روش‌های دینامیکی مانند میکروسکوپ 2 فوتونی و تصویربرداری تشدید مغناطیسی با کنتراست (MRI) به ابزار دقیق و مهارت‌های فنی خاص نیاز دارند، اما محدودیت‌های دیگری نیز دارند. به عنوان مثال، میکروسکوپ 2 فوتونی نمی تواند به طور قابل اعتماد به مناطق عمیق تر مغز دسترسی پیدا کند. روش ساده‌تر اجرا و پرکاربرد تصویربرداری فلورسنت مبتنی بر برش، امکان ارزیابی را تنها در یک عکس فوری از یک نقطه زمانی واحد می‌دهد، بنابراین دستیابی به یک نمای در طول زمان به حیوانات زیادی و تلاش زیادی نیاز دارد.

برای پرداختن به نیاز به تصویربرداری پویا و ارزیابی بافت شناسی ترکیبی در تحقیقات گلیمفاتیک، تیمی از محققان در وزارت امور کهنه‌سربازان ایالات متحده (VA) Puget Sound Health Care System و دانشگاه واشنگتن (UW) در سیاتل اخیراً یک روش ساده و جدید توسعه داده‌اند. پارادایم تصویربرداری پویا به عنوان معیاری جایگزین برای شار گلیمفاتیک در مغز همانطور که درنوروفوتونیک  گزارش شده است، این تکنیک از یک سیستم تصویربرداری مادون قرمز (IR) حیوانات کوچک در دسترس (LICOR Pearl) برای به دست آوردن یک اندازه گیری جانشین پویا حساس از تبادل گلیمفاتیک استفاده می کند. این کار را با ردیابی توزیع یک ردیاب IR در مایع مغزی نخاعی در زمان واقعی بر روی سطح قشر مغز یک موش زنده انجام می دهد.

این تکنیک اندازه گیری دینامیک زمانی عملکردهای گلیمفاتیک و همچنین توانایی پیگیری آنالیز فلورسانس مبتنی بر برش استاندارد طلا و ارزیابی بافت شناسی برای تجسم همزمان وضوح ساختارهای عمیق تر را امکان پذیر می کند. این رویکرد به هر دو دیدگاه پویا و ساختاری اجازه می دهد که به طور موازی ارزیابی شوند. این تکنیک برای تحقیقات مربوط به موش‌ها عالی عمل می‌کند، اما نه برای حیوانات بزرگ‌تر مانند موش، به دلیل اندازه سکوی تصویربرداری و جمجمه ضخیم‌تر جوندگان بزرگ‌تر.

اتکای تیم به تجهیزات مقرون به صرفه و در دسترس به راحتی امکان تکرار و پذیرش گسترده را فراهم می کند. به گفته نویسنده ارشد این مطالعه جفری ایلیف، معاون مدیر تحقیقات در بیماری روانی، تحقیقات، آموزش و مرکز بالینی VISN20 سیستم مراقبت بهداشتی VA Puget Sound و پروفسور Arthur J. و Marcella McCaffray در بیماری آلزایمر در مدرسه UW از پزشکی، "حوزه گلیمفاتیک به سرعت در حال گسترش است، هم در حوزه بالینی و هم در حوزه پیش بالینی. با این همه کار، امیدواریم که این رویکرد ساده و کم‌هزینه، مطالعه دقیق زیست‌شناسی گلیمفاتیک را در دسترس گروه‌ها و موسسات تحقیقاتی گسترده‌تری قرار دهد.»